4D毫米波雷達(dá)或成為智駕感知新方案 2023年毫米波雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

• 陳澤芳 2023年9月23日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 364 17
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4D毫米波雷達(dá)通過增加發(fā)射、接收通道數(shù)量，提升縱向分辨能力，提供更高質(zhì)量點(diǎn)云成像。傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)可探測(cè)物體的二維水平坐標(biāo)信息(距離、方位角)及相對(duì)速度，4D雷達(dá)增加了縱向天線及處理器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體高度的探測(cè)，提供更高密度、高分辨率的點(diǎn)云信息。4D雷達(dá)探測(cè)范

為應(yīng)對(duì)毫米波雷達(dá)的加速上車趨勢(shì)，各家芯片廠商不斷迭代升級(jí)技術(shù)，如2022年德州儀器推出新一代毫米波雷達(dá)單芯片SoC方案AWR2944，相比第一代方案集成度更高。這將進(jìn)一步提升產(chǎn)品的尺寸、分辨率和RF器件的綜合性能。在德州儀器看來，高集成帶來的直接優(yōu)勢(shì)就是高性價(jià)比，因?yàn)榭梢杂脝蜸oC方案解決以前用三個(gè)子系統(tǒng)組成的毫米波雷達(dá)傳感器。

更高的分辨率也是毫米波雷達(dá)重要發(fā)展方向之一。2022年意法半導(dǎo)體消費(fèi)和工業(yè)用全局快門圖像傳感器已推出VD55G0 40萬像素和VD56G3 150萬像素兩款產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在940nm處具有最高的量子效率，拍攝性能穩(wěn)健;正方形傳感器的分辨率與鏡頭最佳匹配，適合旋轉(zhuǎn)拍攝使用場(chǎng)景;拍攝時(shí)間很短，降低系統(tǒng)功耗，能夠在確保準(zhǔn)確成像的同時(shí)降低系統(tǒng)功耗。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年毫米波雷達(dá)行業(yè)深度分析及投資價(jià)值研究咨詢報(bào)告》分析：

毫米波雷達(dá)是一種使用天線發(fā)射波長(zhǎng)1-10mm、頻率24-300GHz的毫米波作為放射波的雷達(dá)傳感器。通過處理回波測(cè)得汽車與探測(cè)目標(biāo)的相對(duì)距離、速度、角度及運(yùn)動(dòng)方向等信息的傳感器。在環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器中毫米波雷達(dá)是除車載攝像頭外另一主流方案。目前車載毫米波雷達(dá)多采用連續(xù)調(diào)頻式(FMCW)。顧名思義，調(diào)頻連續(xù)波是連續(xù)發(fā)射調(diào)頻信號(hào)，以測(cè)量距離、角度和速度等。相對(duì)其他電磁波雷達(dá)，調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)發(fā)射功率較低、成本低且信號(hào)處理相對(duì)簡(jiǎn)單，被毫米波雷達(dá)廠商廣泛使用。

毫米波雷達(dá)作為最常用的車載傳感器之一，目前L1 或L2 級(jí)一般需要搭載0-3個(gè)左右，L3 級(jí)一般需要搭載3-6 個(gè)左右，而L4 或L5 級(jí)一般需要6-10 個(gè)左右，隨著高階輔助駕駛功能的滲透率逐漸提升，也將帶動(dòng)平均單車搭載個(gè)數(shù)的提升。目前毫米波雷達(dá)正在逐漸從24GHz 朝著77GHz 遷移，24GHz 毫米波雷達(dá)平均單價(jià)300 元左右，77GHz 的在400 元左右，有望帶動(dòng)平均毫米波雷達(dá)的價(jià)格提升。

完整的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)包括發(fā)送和接收射頻(MMIC)組件，以及時(shí)鐘等模擬組件，還有模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、微控制器(MCU)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等數(shù)字組件。目前毫米波雷達(dá)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車的ADAS系統(tǒng)。值得注意的是，英飛凌、意法半導(dǎo)體等廠商還在推動(dòng)車廂內(nèi)監(jiān)測(cè)雷達(dá)的應(yīng)用，如中控大屏/連屏、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)、乘客識(shí)別等。工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生也看好毫米波雷達(dá)等傳感器件在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。

2023年毫米波雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

車載毫米波雷達(dá)因具備受天氣氣候影響程度低、不受前方目標(biāo)物形狀與顏色等干擾等特性，廣泛應(yīng)用于主動(dòng)安全系統(tǒng)。不同探測(cè)距離決定了不同類型毫米波雷達(dá)的應(yīng)用場(chǎng)景不同，因此，不同高級(jí)輔助駕駛功能也需要不同的雷達(dá)選型。角雷達(dá)通常是SRR短程雷達(dá)負(fù)責(zé)盲點(diǎn)檢測(cè)(BSD)、變道輔助(LCA)和前后交叉交通警報(bào)(F/RCTA)的要求，而前雷達(dá)通常是負(fù)責(zé)自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)和自適應(yīng)巡航控制(ACC)的MRR和LRR中遠(yuǎn)程雷達(dá)。

國內(nèi)毫米波雷達(dá)起步于2015年，2018年少數(shù)幾家廠商開始量產(chǎn)24GHz雷達(dá)，2019年量產(chǎn)77GHz雷達(dá)，在第五代成像雷達(dá)上仍然是追趕狀態(tài)。相比之下，國內(nèi)廠商從2015年才逐步拿到毫米波雷達(dá)芯片開始研發(fā)24GHz毫米波雷達(dá)，此時(shí)國外已經(jīng)量產(chǎn)第四代4D雷達(dá)而且開始著手研發(fā)第五代4D成像毫米波雷達(dá)。在4D成像毫米波雷達(dá)上，2021年大陸集團(tuán)已經(jīng)量產(chǎn)ARS540，采埃孚4D成像雷達(dá)2022年也已經(jīng)搭載到上汽飛凡R7，博世進(jìn)展稍慢在2021年10月首次展示了第五代雷達(dá)(至尊版)，但是沒有公布具體量產(chǎn)時(shí)間;而絕大多數(shù)國內(nèi)Tier1仍在研發(fā)中，僅少數(shù)廠商拿到4D成像雷達(dá)定點(diǎn)(例如福瑞泰克拿到吉利路特斯定點(diǎn)并預(yù)計(jì)2022年底量產(chǎn)，楚航科技也將在2022年底量產(chǎn))。

4D毫米波雷達(dá)通過增加發(fā)射、接收通道數(shù)量，提升縱向分辨能力，提供更高質(zhì)量點(diǎn)云成像。傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)可探測(cè)物體的二維水平坐標(biāo)信息(距離、方位角)及相對(duì)速度，4D雷達(dá)增加了縱向天線及處理器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體高度的探測(cè)，提供更高密度、高分辨率的點(diǎn)云信息。4D雷達(dá)探測(cè)范圍超過300米，可有效過濾虛假警報(bào)，是目前唯一能在各種天氣下實(shí)現(xiàn)1度角分辨率的傳感器。

在智能駕駛感知系統(tǒng)中，單目視覺系統(tǒng)是最為基礎(chǔ)的方案之一，其原理是通過圖像匹配進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，并通過目標(biāo)在圖像中的大小估算目標(biāo)距離。這一方案在橫向測(cè)距上精準(zhǔn)度較高，但對(duì)縱向維度的探測(cè)則較弱，且無法對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)障礙物進(jìn)行判斷，因此智能車企業(yè)大多會(huì)選擇增加毫米波雷達(dá)或激光雷達(dá)的融合方案。激光雷達(dá)目前最被國內(nèi)業(yè)界看好，但其成本高、可量產(chǎn)性等問題仍是該方案大規(guī)模落地上車的痛點(diǎn)。在此背景下，頭部零部件企業(yè)對(duì)4D毫米波雷達(dá)的開發(fā)進(jìn)程正在提速。

毫米波雷達(dá)優(yōu)劣勢(shì)

毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于不受天氣影響，即使是惡劣天氣和光照情況下也能正常工作，穿透煙霧、雨雪、灰塵能力強(qiáng)，具有全天候、全天時(shí)的工作特性，且探測(cè)距離遠(yuǎn)、精度較高、被廣泛用于車載距離探測(cè)，具體應(yīng)用包括自適應(yīng)巡航、碰撞預(yù)警、自動(dòng)緊急制動(dòng)、盲區(qū)探測(cè)等。

毫米波雷達(dá)的劣勢(shì)在于包括無法識(shí)別物體顏色，視場(chǎng)角較小，需要多個(gè)雷達(dá)組合使用，同時(shí)對(duì)行人的反射波較弱，難以識(shí)別，并且對(duì)金屬表面非常敏感，一個(gè)彎曲的金屬表面會(huì)被誤認(rèn)為是一個(gè)很大面積的表面，在隧道里效果不佳。未來隨著搭載毫米波雷達(dá)車輛增加，相近頻率的毫米波會(huì)相互干擾、降低了信噪比、嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)估走_(dá)“致盲”。

想要了解更多毫米波雷達(dá)行業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2023-2028年毫米波雷達(dá)行業(yè)深度分析及投資價(jià)值研究咨詢報(bào)告》。本報(bào)告對(duì)國內(nèi)外毫米波雷達(dá)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了深入透徹地分析，對(duì)我國行業(yè)市場(chǎng)情況、技術(shù)現(xiàn)狀、供需形勢(shì)作了詳盡研究，重點(diǎn)分析了國內(nèi)外重點(diǎn)企業(yè)、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)以及行業(yè)投資情況，報(bào)告還對(duì)毫米波雷達(dá)下游行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了探討，是毫米波雷達(dá)及相關(guān)企業(yè)、投資部門、研究機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確了解目前中國市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)，把握毫米波雷達(dá)行業(yè)發(fā)展方向，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策提供重要參考的依據(jù)。

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